CN111392611A - 具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统 - Google Patents

具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于海上人员转移或物资输送的具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统，该系统通过激光测距、随动系统、遥控系统，可对船舶甲板随波浪上下起伏引起的船舶甲板与吊机之间距离的变化做主动跟随，精确控制吊绳的长短随船舶甲板上下起伏而变化，使人员或物资在上下浮动的甲板上实现“软着陆”或“软脱离”，确保上下浮动的甲板不会撞到吊绳上的人员或物资。本发明为往返于海洋工程船舶与海上固定平台之间的作业人员提供了登乘安全保障，也适用于运送维修工具及部件。本发明适用于海上风电平台、海洋石油平台等海洋工程领域。

Description

具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统
技术领域
本发明涉及海上平台登靠技术领域，具体涉及具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统，为往返于海洋工程船舶与海上固定平台之间的作业人员提供登乘安全保障，也可以用于运送维修工具及部件，适用于海上风电平台、海洋石油平台等海洋工程领域。
背景技术
随着现代科学技术的发展，人类认识海洋、开发海洋的能力不断提高，进入21世纪以来，全球海洋经济快速发展，越来越多的海上作业平台被使用，如海上石油开采平台、海上风电场平台、天然气开采平台等等。近年来，我国的海上风电行业发展迅速，装机容量越来越大，数量越来越多，检测和维修工作越来越繁重，如何将专业技术人员安全、快速的运抵现场，提升运维安全水平成为大家广泛关注的问题。
而海上环境较陆地环境复杂多变，船舶舶受到潮汐和海上风浪影响较大，由于风、浪、流的影响使船体出现上升、下降、平移、摇摆等无规律的运动，给从船舶甲板到海上作业平台之间转移的作业人员带来非常大的危险。另一方面，如果因为人员无法快速安全的登陆到相应平台上，对风电机组、油气开采设备等及时进行维护，也会导致维修不及时，造成资源的极大浪费。因此，提高海上维护的效率，保障船舶与平台的安全对接，保障海上作业人员的生命安全成为急需解决的问题。
目前，国内现有的进入平台的方式主要有以下几种，第一种，普通船舶停靠在平台基础靠船桩处，人员直接通过爬梯自主爬到作业平台上，此种方式简单经济但有很大风险。第二种，使用直升机直接将人员放置在作业平台上，此种方式虽效率高但也受天气等环境的影响，且安全性存在争议，并且此种方式成本过高。第三种，使用带有运动补偿的舷梯的专业大型SOV 船舶，将维修人员送达平台，此种方式提升了人员转移的安全性，但成本太高，难以推广应用。综上，现有的几种方式均存在不同程度的缺点，急需一种既经济又安全的方式，来解决人员和物资在船舶与海上平台之间安全、快捷转移输送问题。
发明内容
为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种用于海上人员转移或物资输送的具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统，该系统通过激光测距、随动系统、遥控系统，实现主动补偿，使人员在上下浮动的甲板上实现“软着陆”或“软脱离”，避免甲板撞上人员，在复杂的海况条件下，提供了一套非常安全平稳的转运人员或物资的安全升降系统，大大的提高了海上作业的安全性和工作效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种带有激光测距主动补偿功能的安全升降系统，所述安全升降系统由机械支撑部分，传动部分，控制部分三部分构成。
机械支撑部分，为吊机起吊主体部分，起到固定支撑其他部件的作用。
传动部分主要由电机，安全吊绳、安全吊钩、顶部限位装置，变频器组成，通过变频器控制电机的正传和反转，从而带动安全吊绳上升或下降。
控制部分主要由控制主体部分，遥控器，激光测距仪组成，其中激光测距仪能够实际探测吊机延展臂头部与船舶甲板之间的实际距离，实时地将测距数据传回到控制主体部分，海上作业人员通过遥控器选择上升或下降模式，控制主体通过遥控器的操作完成对变频器的控制，在安全吊钩与船舶甲板之间的距离在设定范围之内时，控制主体自动切换到随动系统控制模式，随动系统自动控制安全吊钩随船舶甲板上下随动，从而来精确控制安全绳的长短，实现人员与船舶甲板之间的“软着陆”或“软分离”，从而避免甲板撞上人员或吊篮等所起吊的物资。
一种具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统实施步骤是：
船舶顶靠在海上平台基础的靠船桩上，人员在船舶甲板上，手持遥控器，遥控吊机，使吊臂从基础平台上方伸出来，遥控随动执行系统，伸长安全吊绳，放下安全吊钩，直至降落至船舶甲板上。
将安全吊钩挂在人员安全衣挂环上。当船舶甲板受风浪影响山下起伏时，激光测距仪实时测量吊臂顶部到船舶甲板的距离，并将此距离信号传送给随动控制器，随动控制器控制随动执行系统，使安全绳的长度始终保持在合适状态，使人员不会因为船舶升沉带动安全绳的突然拉紧或放松而跌倒，保证了人员的安全。
准备就绪之后，点击遥控器可将人员提升至基础平台高度，然后系统自动(或人员手动) 控制吊臂转动，转到海上基础作业平台上方，然后依靠激光测距仪，系统自动(或人员手动) 放下安全绳，使人员安全降落至海上作业平台，至此，完成人员从船舶到作业平台的安全转移。
人员从作业平台转移到船舶上时，是上述过程的逆过程，本发明保证了人员在降落至甲板时，依靠激光测距仪、随动系统，在安全吊钩与船舶甲板之间的距离在设定范围之内时，使安全吊绳实时缩短或伸长，不因船体升沉而撞到或拉倒所提升的人员或吊篮等所起吊的物资。
本发明同现有技术相比，有益效果是，具有主动补偿功能，适应多种海况条件，有效的解决了海上作业人员从海上船舶舶至海上作业平台转移时因船舶的升沉、晃动带来的危险问题，提高了登靠系统的自动对接能力，大大降低了登靠时的风险度，提高了作业人员登靠基础平台时的平稳性和安全性，实现了人员或物资的安全转移，提高了作业人员的工作效率。本发明操作方便，成本较低，维护简单，安全可靠，具有十分广阔的应用前景。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明示意图；
图中1.船舶，2.靠船桩，3.安全吊钩，4.遥控器，5安全吊绳，6.激光，7.激光测距仪， 8.吊臂，9.控制主体，10.作业平台，11.基础桩，12.随动执行系统。
具体实施方式
【实施例1】
船舶1顶靠在海上平台基础桩11的靠船桩2上，人员在船舶1甲板上，手持遥控器4，遥控控制主体部分9，使吊臂8从基础平台10上方伸出来，遥控随动执行系统12，伸长安全吊绳5，放下安全吊钩3，直至降落至船舶1甲板上。
将安全吊钩3挂在人员安全衣挂环上。当船舶1甲板受风浪影响上下起伏时，激光测距仪7实时测量吊臂8顶部到船舶1甲板的距离，并将此距离信号传送给控制主体9，控制主体9控制随动执行系统12，使安全吊绳5的长度始终保持在合适状态，使人员不会因为船舶 1升沉带动安全绳5的突然拉紧或放松而使人员被拉动跌倒，保证了人员的安全。
准备就绪之后，点按遥控器4可将人员提升至基础平台10高度，然后系统自动(或人员手动)控制吊臂8转动，转到海上基础作业平台10上方，然后依靠激光测距仪7，系统自动 (或人员手动)放下安全吊绳5，使人员安全降落至海上作业平台10。至此，完成人员从船舶1到作业平台10的安全转移。
【实施例2】
人员在作业平台10上，把安全吊钩3挂在安全衣吊环上，手持遥控器4，遥控控制主体部分9，使吊臂8旋转至船舶1甲板正上方，遥控控制主体部分9，匀速下放安全吊绳5，从而使人员匀速下降。
当人员接近船舶1甲板，在安全吊钩与船舶甲板之间的距离在设定范围之内时，激光测距仪7实时测量吊臂8顶部到船舶1甲板的距离，并将此距离信号传送给控制主体部分9，控制主体部分9控制随动执行系统12，自动控制安全吊绳5的长度，保持人员与船舶1甲板的相对静止，并缓慢下放，直至人员平稳降落至船舶1甲板，继续下放安全吊绳5，使安全吊绳5处于松弛状态并有较大余量，防止船舶1因受风浪影响上下起伏将安全吊绳5拉紧，而使人员被拉动跌倒。至此，完成人员从作业平台10上转移到船舶1甲板上的过程。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，本技术领域内的技术人员都清楚，根据本原理还会有各种变化和改进，但这些变化和改进都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统，其特征在于：包括机械支撑部分，传动部分，控制部分，所述的机械支撑部分，为吊机主体部分，固定支撑其他部件；所述的传动部分为电动机，安全吊绳、安全吊钩，顶部限位装置，变频器，所述电动机带动安全吊绳上升下降；所述的控制部分为控制器、遥控器、激光测距仪，所述的激光测距仪能将船舶甲板与吊臂之间的距离数据实时传送给控制器，所述控制器根据激光测距数据调整安全吊绳的长度；所述的遥控器能控制吊臂旋转，安全吊绳上升、下降、停止、急停。
2.根据权利要求1所述的具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统，其特征在于安全吊绳带有安全吊钩。
3.根据权利要求1所述的具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统，其特征在于控制系统通过变频器控制电机，电机控制安全吊绳长度。
4.根据权利要求1所述的具有主动补偿功能的海上平台安全升降系统，其特征在于吊机顶部设有限位装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113650738A (zh) * 2021-07-08 2021-11-16 烟台中集蓝海洋科技有限公司 用于深海网箱的波浪补偿登乘系统
CN115439500A (zh) * 2022-09-05 2022-12-06 北京千尧新能源科技开发有限公司 海上登乘廊桥的姿态控制方法及相关设备

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